16.07.2019
Разновидности, свойства и применение сплавов серебра. Большая энциклопедия нефти и газа
Серебро принадлежит к группе благородных металлов, весьма устойчивых на воздухе и во влажной атмосфере при обычной температуре. Серебро - пластичный металл, хорошо поддается ковке, легко прокатывается (можно прокатать серебряную фольгу толщиной 0,00001 мм), обладает очень высокой тепло- и электропроводностью.
Товарное серебро выпускается в виде слитков весом от 1 до 40 кг или гранул. Наиболее чистый металл, получаемый в промышленном производстве, содержит 99,99% серебра.
Примеси в серебре сильно влияют на его свойства.
Серебро в расплавленном состоянии сильно поглощает кислород, который выделяется при затвердевании металла, отчего отливки становятся пористыми.
Мышьяк, сурьма, висмут, свинец, олово и магний придают серебру хрупкость; висмут, кроме того, придает серебру серый цвет и вызывает расширение сплава при охлаждении.
Железо резко понижает температуру рекристаллизации серебра, поэтому является вредной примесью: наличие в сплаве 0,05% железа делает серебро настолько хрупким, что его становится невозможно прокатывать.
В чистом виде серебро применяется редко, чаще оно используется в сплавах.
Один из основных компонентов серебряных сплавов - медь; с увеличением содержания ее в серебре возрастает твердость сплава и изменяется цвет от белого до красновато-желтого. Вследствие большой твердости серебряномедные сплавы полируются лучше, чем чистое серебро. Ho недостаток этих сплавов - сильная ликвация при охлаждении. Сплавы меди с серебром (от 20 до 60% серебра) при 600-700° очень хрупкие.
Наряду с медносеребряными применяются сплавы серебра с цинком, кадмием, никелем, алюминием, магнием и оловом. Серебро с цинком легко сплавляется, дает однородный ковкий и вязкий сплав, хорошо поддающийся прокатке и волочению.
Наибольшее применение получило серебро для изготовления припоев и ляписа. Серебро, используемое для изготовления ляписа, должно содержать меди не более 0,002% и сумму свинца и висмута не более 0,1%. При наличии этих примесей в больших количествах ухудшается качество ляписа.
Серебряные припои стандартных марок содержат от 10 до 70% серебра, остальное медь и цинк. Добавка в обычный оловянносвинцовый припой до 3% серебра увеличивает его сопротивление усталости и ползучести.
Серебро, содержащее селен и теллур, не пригодно в качестве анодов для серебрения, так как эти примеси образуют шламы, препятствующие серебрению.
Серебро применяется также в химической промышленности в качестве предохранительного покрытия и в электротехнической промышленности; для контактов и в сплаве с другими металлами - в качестве материала сопротивления.
В серебросодержащих сплавах электросопротивления 10, 13 и 17% марганца: 3, 8 и 9% олова, остальное серебро. Эти сплавы обладают относительно высоким отрицательным температурным коэффициентом и электросопротивлением в холоднокатаном состоянии.
Добавка от 1 до 5% серебра в свинцовые бронзы, используемые для заливки вкладышей подшипников, работающих при высоких скоростях и больших нагрузках, намного удлиняет срок работы подшипников и лучше сохраняет смазку.
Сплавы серебра с оловом (7-10%), кадмием (5-18%)и сплавы серебра с оловом (до 25%), медью (до 6%) и цинком (до 2%) широко применяются в зубоврачебном деле.
Большое распространение в производстве ювелирных изделий и в промышленности получило покрытие серебром. Серебряные покрытия можно наносить сваркой, распылением, плакированием, горячим погружением, электроосаждением, химическим восстановлением, конденсацией и катодным распылением. Наиболее часто применяется плакирование и электроосаждение.
Добавка в нержавеющую хромоникелевую сталь (18% хрома и 8% никеля) 0,2-0,25% серебра повышает сопротивление ее коррозии, особенно в морской воде, улучшает механическую обрабатываемость и уменьшает склонность к наклепу.
21.02.2019
Благодаря гравировке на ручках стандартную канцелярскую принадлежность можно превратить в уникальный и солидный предмет. Дело в том, что шикарная ручка их металла с...
21.02.2019
Уютный дом – мечта каждого. Особенно, если он построен своими руками. Сколько труда и души вкладывается в строительство, и какая это огромная ответственность, ведь все...
19.02.2019
Одна из самых крупных компаний в Объединённых Арабских Эмиратах, специализирующаяся на обработке металла и его последующей продаже, Dana Group сделала заявление по...
19.02.2019
По мере увеличения стоимости энергоносителей и иных ресурсов, в том числе и трудовых, увеличивается также цена любой изготавливаемой продукции во всех рыночных сферах,...
18.02.2019
При выборе новостройки казахстанцы пользуются не совсем верными критериями: ищут объект в желаемом районе и подешевле. В результате таких поисков процент обманутых...
18.02.2019
Остров Раб расположен на северном побережье страны и привлекает любителей природы своими многочисленными лесами. Это один из самых зеленых островов, который...
18.02.2019
При продаже квартиры в силу ряда причин возникают различные рисковые ситуации. Большая часть продавцов старается продать квартиру подороже и как можно быстрее найти...
18.02.2019
Фирма Blanco трудится на рынке с середины 1920-х годов, производят керамические мойки высочайшего качества, а также продукцию из иных материалов. Главной специализацией...
17.02.2019
Сегодня лучшими ограждающими конструкциями с возможностью передвижения являются автоматические ворота DoorHan. Ими легко управлять, они обладают высокой прочностью и...
14.02.2019
Фирма Bangladesh Steel Re-Rolling Mills, считающаяся самым крупным изготовителем стальных товаров на территории Бангладеш, рассказала о том, что она собирается вложить...
Добавить сайт в закладки
Характеристика разных сплавов серебра и меди
Серебро любили и любят во всем мире и зачастую предпочитают его более ценному золоту. Из этого красивого светлого металла на протяжении веков делали разные вещи: столовые приборы, подсвечники, шкатулки и др. Однако наибольшее распространение он получил в ювелирном деле. Опытные мастера задействовали всю свою фантазию, чтобы изготовить из драгоценного металла замысловатые кольца, серьги, браслеты, колье и подвески для украшения тел королей, принцесс и богатых граждан. В наши дни серебро считается «женским» металлом, поскольку изделия из него больше носят представительницы прекрасного пола. Но часто серебряные цепочки можно заметить и на мужских шеях.
Ювелирные украшения из чистого серебра может позволить себе не каждый, так как они имеют высокую стоимость. К тому же металл высшей пробы непрактичен. Он мягкий, поэтому легко царапается. Изготовленные из него ажурные ювелирные изделия при ежедневной носке быстро теряют выразительность рельефа и уже не так красивы, как раньше. Поэтому в ювелирном деле используют сплавы серебра с другими металлами (лигатуры). Разные виды сплавов придают драгоценному материалу твердость, увеличивают его износоустойчивость. Благодаря лигатурам современные ювелиры могут выполнить серебряные украшения в сложнейшей технике исполнения. Какие же существуют сплавы серебра?
Влияние металлов на качество сплава
В современном мире к жидкому серебру в качестве общепринятой лигатуры добавляют медь, считается, что эти 2 металла хорошо взаимодействуют друг с другом.
Вводят в сплавы вместе с медью или без нее также небольшое количество никеля, кадмия, цинка и других примесей, которые не только улучшают качество серебряных изделий, но и могут ухудшить их.
Так, если в сплаве присутствует 1% никеля, то его прочность повышается, при содержании же 2,6% примесь делает сплав ломким. Если в сплавы серебра с медью добавлено более 9% олова, оно начинает плавиться, окисляется и увеличивает хрупкость лигатуры. По этой же причине содержание больше 6% алюминия в сплаве нежелательно. Кадмий с цинком снижают температуру плавления, стойки к потускнению на воздухе, пластичны, хорошо обрабатываются. Если в сплаве содержится от 15 до 21% цинка, его полезные свойства сводятся на нет. Медь в сочетании с кадмием образует достаточно хрупкое соединение. Содержание кремния и свинца не должно превышать в соединении серебра с медью более 1,5%, так как он становится ломким, а фосфор, сера и свинец совсем не должны присутствовать в драгоценном металле в качестве лигатур.
Из-за вышеописанных проблем ювелиры предпочитают добавлять к чистому серебру лучший для него металл — медь. Может быть введено от 5 до 50% этого золотисто-розового металла. При небольшом содержании меди в сплаве изделия смотрятся великолепно и по внешнему виду близки к чистому металлу.
Чем больше меди содержится в соединении, тем сильнее его цвет будет отличаться от серебра без примесей. Если готовые украшения имеют легкий красноватый отлив, это первая примета того, что в сплаве содержится 50% меди. Если покраснение изделия выражено заметно, это свидетельствует о наличии в нем более 50% меди. На рынках арабских стран очень часто встречаются драгоценности такого вида, а продавцы уверяют доверчивых туристов, что серебра в них не менее 60%. Хотя на восточных рынках изделия из серебра стоят дешевле, лучше покупать их в специализированных магазинах. Это послужит гарантом качества украшений и поможет избежать покупки фальшивок.
Как разобраться в пробах серебра?
Узнать, сколько процентов меди добавлено к драгоценному металлу, помогают пробы: их номер, состоящий из 3-х цифр, указывает, какое количество граммов чистого серебра содержится в 1 кг сплава.
В мировой ювелирной практике существуют специально принятые стандарты пробирования серебряных и золотых сплавов, которые должны соблюдать производители драгоценных украшений. В странах Азии выпускают ювелирные шедевры 600-й пробы, хотя они не являются качественными и быстро теряют внешний вид.
Согласно международным стандартам самой низкой пробой считается Ag 720. Хотя такой сплав и обладает легкой желтизной, его в России используют в ювелирных мастерских для изготовления замочков и застежек к цепочкам и колье.
Из сплавов 750-й и 800-й пробы производят столовые приборы и посуду. За изделиями из данных проб нужен постоянный уход, так как на воздухе они быстро окисляются.
Серебро 830-ой и 875-й проб годится в качестве материала для изготовления не только приборов и посуды. Оно нашло применение и в производстве декоративных украшений для интерьеров комнат.
Самым знаменитым сплавом серебра с медью считается стерлинг. Он содержит 92,5% драгоценного металла и лишь 7,5% меди. Именно 925-ая проба наиболее востребована в ювелирном деле. Из нее делают большую часть всех драгоценных украшений. Ослепительный стерлинг своим цветом похож на чистое серебро, но обладает большей твердостью, устойчивостью к почернению.
Для производства ювелирных изделий применяют и металл 960-й пробы. Однако такие украшения нужно носить очень аккуратно и бережно ухаживать за ними. Из-за пластичности металла изделия не отличаются долговечностью.
Всего 1% золотисто-розового металла содержит 999-ая проба серебра. Несмотря на недолгий срок эксплуатации, такие украшения охотно покупают жители Японии. Они считают, что чистое серебро тесно связано с Луной, являющейся местожительством милостивых к людям божеств, и через ношение этого драгоценного металла хотят быть ближе к ним.
С чем можно спутать лигатуры?
Часто сплавы серебра пытаются подделать, заменяя их похожими по виду материалами. Самыми распространенными из них являются медные сплавы мельхиор и нейзильбер. Мельхиор был очень известен в древности под названием «варшавское серебро». Из него изготавливали подвески, браслеты, обкладывали им ружья и кинжалы. Сверху материал покрывали тонким слоем серебра, поэтому он ничем не отличался от настоящего металла. Стоил он намного дешевле, и приобрести изделия из него могли не только богатые люди.
Нейзильбер имеет в своем составе медь, никель и цинк. По цвету и яркому блеску он настолько похож на драгоценный металл, что его даже называют «новым серебром». В наши дни нейзильбер используется в ювелирном деле для производства застежек и булавок к украшениям, но многочисленные мошенники могут изготавливать из него и мельхиора кольца и броши, чтобы продать доверчивым покупателям по цене драгметалла. Часто на таких изделиях отсутствуют пробы, что уже должно натолкнуть на мысли о сомнительном качестве украшений. Поэтому лучше не гнаться за довольно дешевым «серебром», а покупать его в ювелирных салонах.
Чем хорош сплав шибуичи?
Помимо общепризнанных пробированных лигатур существуют соединения серебра, содержащие высокий процент меди (от 30 до 75). Они не имеют огромной ценности на ювелирном рынке, но применяются в изготовлении интересных украшений. Одним из таких сплавов является шибуичи. Его по-другому называют еще «японская бронза», так как он был придуман японцами, которые повсеместно использовали лигатуру в производстве рукояток для кинжалов и ножей. Сейчас из шибуичи делают красивые броши, браслеты, кольца и серьги.
Слово шибуичи означает «три четверти», так как в нем содержится ¾ меди и лишь ¼ серебра. Натуральными цветами этого сплава являются бледно-розовый и желтовато-белый. Прелесть «японской бронзы» заключается в том, что при патинировании материал приобретает разнообразные оттенки от светло-серого до шоколадно-коричневого. Благодаря им изделия смотрятся необычно и фантастически красиво. Какой бы сплав серебра ни выбрали себе мужчины и женщины, они могут быть уверены в том, что изделия будут радовать их внешним видом и блеском долгое время.
Получение поверхностей с заданными свойствами может быть осуществлено при электрохимическом выделении сплавов из двух и более металлов в условиях совместного разряда ионов . Электролитическое осаждение сплавов с каждым годом приобретает все большее значение для различных областей техники . Покрытия сплавами часто оказываются значительно более эффективными, чем изготовление деталей из металлургических сплавов. Электролитические сплавы обладают несколько иными свойствами, чем литые. Их повы-шенная твердость, в частности, может иметь большое значение для изделий, работающих в условиях механического износа .
Коррозионная стойкость электролитических сплавов нередко оказывается более высокой, чем у чистых металлов из-за особого строения осадков сплавов.
Серебрение - один из распространенных видов покрытий. Из драгоценных металлов оно получило наиболее широкое применение в гальванотехнике. Причины столь широкого использования этого металла - в его свойствах: серебро легко полируется, обладает высокой термо- и электропроводностью, характеризуется большой химической стойкостью, высокой (до 95%) отражательной способностью.
Но серебро обладает и рядом существенных недостатков: малой твердостью (60-85 кг/мм 2) и износостойкостью, а также склонностью к потускнению в течение времени, особенно в атмосфере промышленных газов. Химическая активность серебрянных покрытий особенно высока при наличии матовой неполированной поверхности .
Гальваническое осаждение сплавов серебра открывает перспективу получения покрытий с нужными для ювелирной промышленности качествами (высокой износостойкостью и твердостью), а также блестящих сплавов, обладающих повышенной, по сравнению с обычным матовым серебром, устойчивостью к атмосферным воздействиям.
Перспективными контактными материалами, а также материалами, которые могут найти широкое применение в ювелирной промышленности, являются сплавы серебра с сурьмой , никелем , палладием , кобальтом , висмутом , медью .
Сплавы серебра со свинцом , индием и таллием применяются как антифрикционное покрытия.
Совместное осаждение металлов дает возможность выделить в сплав такие металлы, получить которые в чистом виде из растворов не удается. Разработаны электролиты для осаждения сплавов на основе тугоплавких металлов, в частности, сплавов серебра с вольфрамом и молибденом .
Известно, что для совместного разряда двух видов ионов необходимо определенное соотношение активностей ионов в электролите, активностей металлов в сплаве и перенапряжений в условиях их совместного выделения.
Стандартные потенциалы металлов, совместное осаждение которых на катоде представляет практический интерес, могут отличаться более чем, на 2 в.
Наиболее эффективным способом изменения активности ионов является связывание их в комплексы. При этом про-исходит как изменение активности ионов в растворе, так и изменение кинетических условий их разряда, т. е. изменяется равновесная часть потенциала и величина поляризации .
По мнению некоторых исследователей , осаждение металлов из комплексных электролитов происходит путем разряда на катоде свободных ионов металла, образующихся при диссоциации комплексных ионов. Вследствие очень малой концентрации таких ионов возникает значительная концентрационная поляризация.
Другие исследователи полагают, что в процессе разряда непосредственное участие принимают сами комплексные ионы, адсорбирующиеся на поверхности катода. Восстановление этих ионов протекает при более высокой энергии активации, что вызывает большую химическую поляризацию.
Протекание процесса по первому механизму возможно в случае, когда комплексные ионы недостаточно прочны .
Кроме того, разряд простых ионов может происходить также в начале процесса, при малых плотностях тока. С увеличением скорости процесса при достижении потенциала разряда комплексных ионов процесс идет с химической поляризацией.
Е. И. Ахумов и Б. Л. Розен вывели уравнение, показывающее, что при постоянной плотности тока между логарифмом отношения содержания металлов в сплаве и логарифмом отношения концентраций их ионов в электролите должна существовать линейная зависимость:
Следовательно, необходимым условием при осаждении сплавов является постоянство состава электролита, а также рН электролита, изменение которых влияет на состав катодного осадка (сплава).
Так как фазовая структура сплавов в значительной степени определяет их физико-химические свойства, то особый интерес представляет изучение причин, вызывающих образование тех или иных фаз при электрокристаллизации сплавов .
Анализируя имеющуюся литературу, можно сделать вывод, что вопрос этот рассмотрен еще недостаточно полно, часто интервал составов полученных сплавов очень узок, что не позволяет выявить существование отчетливых зависимостей .
Наиболее интересными по своим физико-механическим свойствам являются сплавы, образующие в условиях электроосаждения пересыщенные твердые растворы.
Образование твердых растворов происходит на основе более благородного компонента (в частности, серебра) в качестве растворителя, пересыщение обычно не превышают 10-12% .
В соответствии с закономерностью Н. С. Курнакова у сплавов, образующих твердые растворы, наблюдается резкое увеличение твердости.
Для покрытия серебром и его сплавами применяют только растворы комплексных солей за исключением электролита для получения сплава серебро-селен .
В настоящее время получены двадцать три электролитических сплава серебра (табл. 1) и только десять из них - из нецианистых электролитов |30].
Таблица 1
В промышленности для серебрения применяются почти исключительно цианистые электролиты , известные в течение 140 лет и за это время не подвергшиеся каким-либо принципиальным изменениям.
Цианистые электролиты серебрения характеризуются высокой рассеивающей способностью, ~ 100%-ным выходом по току; осадки, полученные из них, имеют мелкокристаллическую структуру.
К главным недостаткам цианистых электролитов относятся: сложность их приготовления, недостаточная устойчивость, низкая производительность, а также высокая токсичность ,
В связи с перечисленными выше недостатками одной из важнейших задач современной гальваностегии является замена цианистых электролитов неядовитыми, а также интенсификация процессов серебрения. Кроме того, до сих пор практически еще не решена задача получения блестящих, не тускнеющих со временем покрытий.
Рассмотрим подробнее некоторые электролиты (см. табл. 2) для получения сплавов серебра.
Сплавы, полученные из пирофосфатного электролита, обладают высокой микротвердостью (230 кг/мм2), их износостойкость в 15 раз выше, чем у чистого серебра. Покрытие имеет достаточную прочность сцепления со сталью даже без применения подслоя. Сравнительные данные сплавов, полученных из пирофосфатных и цианистых электролитов, говорят о том, что свойства сплава, полученного из цианистого электролита, несколько хуже.
Таблица 2
| № п/п | Состав электролита, г/л | Режим электролиза, Д к, а/дм 2 , o C и т.д. | Состав сплава (вес.% легирующего компонента) | Твердость, кг/мм 2 | Литературная ссылка | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Компоненты | Содерж. г/л | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1 | Ag (мет.) Cu (мет.) K 4 P 2 O 7 (своб.) pH |
6 - 7 14 - 15 100 11 - 13 |
Д к =0,5 - 0,7 t = 20 o C η r = 95% |
до 15% | 230 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Ag (мет.) Cu (мет.) Трилон Б NH 4 OH дл pH |
1 - 6 10 - 12 120 - 140 8 - 9 |
Д к =0,5 - 1,5 t комн. η r = 50% |
- | 230 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | Ag (мет.) Cu (мет.) Трилон Б KOH дл pH |
1,7 - 5,4 17 - 20,8 100 - 120 8,5 - 9,5 |
Д к =0,5 Д к =3,0 t комн. η r = 45 - 50% |
15% 82% 60 - 70% |
Max - 230 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | AgSCN NiSO 4 .7H 2 O Na 2 SO 4 .10H 2 O |
1 - 50 8 - 12 100 |
Д к =1,2 ма/см 2 t=60 - 70 o C |
4 - 20% | - | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5 | Σ(Ag + Ni) K 4 P 2 O 7 |
6 150 |
Д к =0,4 - 0,5 t =18 - 25 η r = 60-70% Перемешив. |
Сплавы получены в широком диапазоне | 180 (20% ат. Ni) 480 (80-86% ат. Ni) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6 | Pd (мет.) Ag (мет.) Трилон Б (NH 4) 2 CO 3 NH 3 (своб) pH |
0,15-0,20 моль/л 0,02 - 0,03 0,12 - 0,20 0,1 - 0,20 0,25 - 0,50 9,0 - 9,5 |
Д к =0,07 - 0,15 Д к =0,3 - 0,5 t= 20 - 40 η r = 90-95% |
15-25% 40 - 50% |
220 - 280 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7 | Ag (мет.) Pd (мет.) K 4 P 2 O 7 KCNS |
0 - 14 10 - 17 20 - 70 130 - 180 |
Д к =0,4 - 0,5 t = 18-20 |
2 - 8% | - | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 8 | AgSCN K 2 Pd(CNS) 4 KCNS |
0,1 M 0,1 M 2M |
- | - | - | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 9 | Ag (мет.) Pt (мет.) LiCl HCl (кислота) |
3,4 5,1 500 10 |
Д к =0,2 - 0,25 t = 70 o C η r = 20-80% |
0 - 60 | 150-350% | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 10 | AgNO 3 K 2 WO 4 (NH 4) 2 SO 4 (CHOH . CO 2 H) pH |
35 30 150 12 8 - 10 |
Д к = 0,8 η r = 106% |
до 2% вес. | H v в 1,5-2 раза больше чистого электролита серебрения | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 11 | Ag (мет.) KCN (своб.) K 2 CO 3 Sb 2 O 3 (порошок) KNaC 4 H 4 O 6 . 4H 2 O |
40 - 50 50 - 60 до 70 20 - 100 20 - 40 |
Д к = 0.7 -0,8 t = 20 ± 4 |
0,5 - 0,6% | 130 - 140 кгс/мм 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 12 | Ag (мет.) Sb (мет.) К 4 / = 2,5 - 0,5 |
1 н. 1 ммоль/л 5 ммоль/л 8 мл/л |
Д к = Д a = 2 - 6 ма/см 2 t = 20 |
0,13 - 4,5 ат.% | - | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 14 | Ag (мет.) Bi (мет.) K 4 P 2 O 7 (своб.) KCNS (своб.) К 4 ). Повышение плотности тока на 1 а/дм 2 увеличивает процент содержания сурьмы в осадке на 0,5%. Применение плотности тока больше 1 а/дм 2 возможно при перемешивании и температуре электролита 50-60 o С, что при наличии в электролите сравнительно большой концентрации свободного цианистого калия крайне нежелательно. Н. П. Федотьевым, П. М. Вячеславовым и Г. К. Буркат предложен нецианистый электролит для осаждения сплава серебро-сурьма с содержанием сурьмы 2-2,5%. За основу данного электролита взят синеродистороданистый электролит серебрения. Сплав представляет собой ряд твердых растворов, отмечается наличие в нем интерметаллических соединений состава АgSb и Аg 3 Sb. При содержании в осадке 8-10% сурьмы были получены зеркально-блёстящие осадки. В качестве депассиватора анодов применяется роданид калня. Анодная плотность тока не должна быть меньше катодной, так как в противном случае будет происходить химическое растворение анодов. Свойства сплава мало чем отличаются от свойств сплава, полученного из цианистого электролита, Данный электролит значительно менее токсичен, чем описаный выше. Из растворов, содержащих 20 - 30 ммоль/л Н 2 SеО 3 , 2,5--10 ммоль/л АgNО 3 , подкисленных в зависимости от концентрации АgNО 3 15 - 60 мл/л азотной кислоты получены компактные осадки сплава серебро - селен. Состав и качество осадков зависят от соотношения Н 2 SеО 3 и АgNО 3 в католнте, их суммарной концентрации, температуры и плотности тока. На серебряном катоде были получены компактные блестящие осадки, толщиной до 1 мкм состава от 0,13 до 4,5 ат.% селена; на платиновом катоде были получены только матовые осадки состава от 2,4 до 4,4 ат.% селена. Тонкие слои сплава селена с серебром обладают полупроводниковыми свойствами. Опыты проводились в сосуде из оргстекла с диафрагмой из поливинилхлоридной ткани, с платиновыми анодами; катодами служила платиновая пластинка или медная (иногда платиновая), электролитически покрытая серебром. Результаты работы очень интересны, так как это первый некомплектный электролит для получения сплавов серебра, но получение сплава серебра с селеном пока еще находится в стадии лабораторных разработок. Для осаждения сплава серебро - висмут с 1,5 - 2,5 вес,% висмута предложен пирофосфатносинеродистый электролит. Сплав обладает высокой микротвердостью (190 кг/ мм 2), износостойкость его в 3 - 4 раза выше, чем чистого серебра. При совместном осаждении серебра и висмута имеет место деполяризация разряда обоих компонентов сплава, увеличение предельных токов разряда серебра и висмута в сплав. Висмут осаждается в сплав с образованием твердого раствора висмута в серебре до 1,3 - 1,5 ат.% (по сравнению с 0,33 ат % висмута при температуре выше 200 o С по диаграмме состояния) Электролит для получения сплава приготавливался на основе железистосииеродистого электролита путем добавления к нему пирофосфатного комплекса висмута (КВiP 2 О 7). Электролит чувствителен к иону NO - 3 , поэтому железистосинеродистый электролит серебрения приготавливали из хлористого серебра, что, несомненно, является достаточно сложным. Осадки удовлетворительного качества получались в очень небольшом интервале рН электролита от 8,3 до 8,7. В литературе имеются упоминания о возможности осаждения сплава серебро-висмут из комплексного аммиакатносульфосалицилатного электролита, но конкретных данных по составу электролита и составу осадков авторы не приводят. Из всех вышеприведенных электролитов широкое промышленное применение нашел пока только пирофосфатно-роданистый электролит для получения сплава серебро-паладнй (табл. 2). В литературе недостаточно освещены еще вопросы получения зеркально-блестящих сплавов серебра, и особенно, из нецианистых электролитов, хотя именно такие покрытия вызывают повышенный интерес из-за их отличного декоративного вида и повышенной коррозионной стойкости. Сочетание обоих этих качеств является особенно ценным для ювелирной промышленности. Задача состоит в разработке достаточно скоростных нетоксичных электолитов для осаждения блестящих сплавов серебра. ЛИТЕРАТУРА1. Скирстымояская Б. И. Успехи химии. 33,4 , 477(1964). 2. Федотьев Н. П., Бибиков Н. Н. Вячеславов П. М., Грилихеc С. Я. Электролитические сплавы. Машгиз, 1962. 3.Зытнер Л. А. Диссертация (к. т. н.). ЛТИ им. Ленсовета, 1967. 4. Ямпольский А. М. Электролитическое осаждение благородных и редких металлов. «Машиностроение», 1971. 6. Мельников П. С., Саифуллин Р. С., Воздвиженский Г. С. Защита металлов, т. 7, 1971. 7. Патент ФРГ, с 23 в. 8.Буркат Г. К., Федотьев Н. П., Вячеславов П. М. ЖПХ, ХLI, вып. 2, 427, 1968. 9. Кудрявцев Н. Т., Кушевич И. Ф., Жандарова И. А. Защита металлов, 7, 2, 206, 1971 10. Агарониянц А. Р., Крамер Б. Ш. др. Электролитические покрытия в приборостроении. Л., 1971. 11. Буркат Г. К., Федотьев Н. П. и др. ЖПХ, ХLI, 2, 291 - 296, 1968. 13. Вячеславов П. М., Грилихес С. Я. и др. Гальванотехника благородных и редких металлов. «Машиностроение», 1970. 14. Brenner A. Electrodeposition of Alloys, N.-J.-L., (1963) 15. Избекова О. В., Кудра О. К., Гаевская Л. В. Авт. свидетельство, СССР, кл. 236 5/32, № 293060, заявл. 10/Х 1969. 16. Струиина Т. П., Иваиов А. Ф. и др. Электролитические покрытия в приборостроении. 83, Л., 1971. 17. Кудрявцева И. Д., Попов С. Я., Скалозубов М. Ф. Исследования в области гальванотехники (по материалам межвузовского научного совещания по электрохимии), 73, Новочеркасск, 1965 18. Фрумкин А. Н., БагоцкиЙ В. С., Иофа 3. А., Кабанов В. Н. Кинетика электродных процессов. Изд. МГУ, 1952. 19. Ваграмян А. Т. Электроосаждснне металлов. Изд. АН СССР, 1950. 20. Кравцов В.И. Электродные процессы в растворах комплексов металлов, ЛГУ, 1959. 21. Le Blanc M., Jchick J. Z. phus. chem., 46, 213, 1903. 22. Левин. А. И. Тезисы докладов научно-технической конференции по теории и практике использования в гальванотехнике неядовитых электролитов. Изд. Казанского ун-та, 1963. 23. Андрющенко Ф. К., Орехова В. В., Павловская К. К. Пирофоефатные электролиты. Киев «Техника», 1965. 24. Ахумов Е. И.. Розен Б. Л. Доклады АН СССР, 109, № 6, 1149, 1956. 25. Буркат Г. К.. Диссертация(к. т. п.). ЛТП им. Ленсовета, 1966. 26. Пацаускас Э. И., Яиицкии И. В., Ласавичене И. А. Тр. АН Лит. ССР, Б., № 2(65), 61 - 7!, 1971. 27. Канкарис В. А., Пиворюнаите И. Ю. Химия и химическая технология. Научные труды вузов Лит. ССР, № 3, 1963. 29. Дубяго Е. И., Тертышная Р. Г., Осаковский А. И. Химическая технология. Республиканский межвед, тематмч. паучно-техн. сб., вып. 18, 8, 1971 30. Krohn and Bohn C, W. Plating, 58, № 3, 237-241, 1971. 32. Фантгоф Ж. Н., Федотьев Н. П., Вячеславов П. М. Покрытия драгоценными и редкими металлами. Материалы семинара, 105, М., 1968 33. Кудра О. К., Избекова О. В., Гаевская Л. В. Вестник Киевского политехнического ин-та, № 8, 1971. 34. Рожков Г. А., Гудпн Н. В. Труды Казанскою химпко-технологич. ин-та, в. 36, 178, 1967. 35. Грилнхес С. Я., Исакова Д. С. Всесоюзная научная конференция. Пути развития и последние достижения в области прикладной электрохимии (10-12 ноября 1971 г.), Л., 1971. Для изготовления ювелирных изделий применяются сплавы драгоценных металлов, в которых за счет ввода легирующих материалов изменяются физические и химические свойства (твердость, прочность, пластичность, цвет, коррозийная стойкость, температура плавления и др.). Сплавы золота. Процентное содержание золота в сплаве зависит от предусматриваемой пробы сплава. В качестве легирующих материалов в сплавах применяются в различных сочетаниях серебро, медь, платина, палладий, цинк, кадмий (табл. 1). Наиболее часто в ювелирном производстве применяются сплавы золото - серебро - медь; золото - серебро; золото - медь. Эти металлы являются основной частью сплава, а для придания сплаву определенного цвета в виде добавок применяют платину, палладий, кадмий, цинк, никель и др.
Сплав золото - серебро - медь (Au-Ag-Cu) имеет желтый цвет, обладает высокой прочностью и хорошо поддается обработке как механическим способом, так и методом литья. Сплав золото - серебро (Au-Ag) может иметь цвет от желтого до белого в зависимости от процентного содержания в нем серебра, хорошо поддается обработке как механическим способом, так и методом литья. В производстве ювелирных изделий применяется редко, так как имеет бледный цвет. Сплав золото - медь (Au-Cu) изменяет цвет от желтого до красного в зависимости от процентного содержания меди. С увеличением содержания меди твердость сплава повышается, однако он хуже поддается механической обработке. В связи с этим при изготовлении ювелирных изделий в сплав вводят небольшую часть серебра, что делает его более пластичным и ковким. Сплав золото - платина (Au-Pt) изменяет цвет от желтого до белого в зависимости от процентного содержания платины. Сплав белого цвета называют "белым золотом". Он обладает большой твердостью и тугоплавкостью. В производстве ювелирных изделий применяется редко, в основном для изготовления оправ и кастов для крепления бриллиантов. Сплав золото - палладий (Au-Pd) изменяет цвет от желтого до белого в зависимости от процентного содержания палладия. Сплав обладает большой твердостью и тугоплавкостью, в результате чего крайне редко применяется в ювелирном производстве. Сплав золото - кадмий (Au-Cd) изменяет цвет от желтого до серого в зависимости от процентного содержания кадмия. Сплав хрупкий, в результате чего в ювелирном производстве применяется редко. Сплавы серебра. Процентное содержание серебра в сплаве зависит от предусматриваемой пробы сплава. В качестве легирующих материалов применяются в различных сочетаниях цинк, кадмий, никель и алюминий (табл. 2). Наиболее часто в ювелирном производстве применяется сплав серебро - медь. Могут также применяться сплавы серебро - цинк, серебро - кадмий и др.
Сплав серебро - медь (Ag-Cu) изменяет цвет от блестяще-белого до красновато-желтого в зависимости от процентного содержания в нем меди. Твердость такого сплава выше твердости чистого серебра. При этом он обладает хорошей пластичностью. Сплав серебро - цинк (Ag-Zn) белого цвета, обладает хорошей пластичностью, хорошо поддается механической обработке. Сплав серебро - кадмий (Ag-Cd) белого цвета, обладает высокой твердостью, однако при высоком содержании кадмия (более 50%) становится хрупким. Сплав серебро - алюминий (Ag-Al) бело-серого цвета. При содержании алюминия более 6% сплав становится хрупким, а до 6% -обладает хорошей пластичностью. Сплав серебро - медь - кадмий (Ag-Cu-Cd) белого цвета, обладает хорошей пластичностью, устойчив на воздухе к потускнению, хорошо поддается механической обработке. Сплав серебро - медь - цинк (Ag-Cu-Zn) бело-серого цвета. Добавление небольшого количества цинка резко повышает жидкотекучесть сплавов серебро - медь. Эти сплавы используют в основном как припои, которые имеют хорошую пластичность и поддаются механической обработке. Четырехкомпонентные сплавы серебро - медь - цинк - кадмий (Ag-Cu-Zn-Cd) и серебро - никель - медь - цинк (Ag-Ni-Cu-Zn) в ювелирном производстве применяются редко, так как они тверды и трудно плавятся. Сплавы платины. Платина применяется в сплавах с золотом, палладием и иридием. В ювелирном производстве сплавы платины применяются для изготовления оправ и кастов под бриллиантовые камни. Серебро (аргентум) - это металл, который известен человеку с древних времен. В природе серебро встречается в виде самородков. Металл обладает рядом неоспоримых преимуществ - он легко поддается ковке, не вступает в реакцию с другими металлами, обладает антибактериальными свойствами и т. д. на планете по приблизительным подсчетам составляют 570 тысяч тонн, а добыча этого металла развита в таких странах, как Перу, Чили, Мексика и Австралия. Известно, что серебро, как и любой другой драгоценный металл, для производства ювелирных украшений не используется в чистом виде, поскольку он легко деформируется. Именно по этой причине серебро соединяется с другими металлами, придающими ему прочность, а такие соединения представляют собой сплавы серебра. Виды и применениеДля оценки содержания аргентума в сплаве используется такой показатель, как проба. Он демонстрирует количественное содержание серебра в сплаве. Число пробы эквивалентно количеству граммов драгоценного металла в одном килограмме сплава. Что касается лигатуры (примесей других металлов), то она представлена в основном медью. Также в состав сплава меди и серебра могут входить такие металлы, как кадмий, никель, алюминий и цинк. Сплавы серебра в ювелирных изделиях В Российской Федерации и странах постсоветского пространства утверждены следующие : 720, 800, 875, 916, 925, 960, 999. Все сплавы серебра характеризуются определенными свойствами.
Также существуют сплавы, содержащие серебро и большое количество лигатуры, к примеру, до 75% меди. Изделия из них не реализуются на ювелирном рынке, однако из подобных сплавов производятся эстетически привлекательные изделия. Популярным сплавом является шибуичи, состоящий на три четверти из меди и на четверть - из серебра. Материал используется для изготовления брошей, колец, сережек, браслетов и рукояток ножей. Мельхиор - это еще один сплав, имитирующий серебро, и он состоит из никеля, железа и марганца. Сплав-имитация очень пластичный, поэтому поддается механической обработке. К дополнительным преимуществам мельхиора можно отнести его антикоррозионные свойства. Также мельхиор устойчив к воздействию соленой воды. Мельхиор широко применяется в изготовлении бижутерии и столовых приборов с напылением серебра. Внешний вид сплава также позволяет изготавливать из него подделки ювелирных украшений, чем и пользуются мошенники. Свойства сплавовСплавы серебра, кроме драгоценного металла, содержат в себе примеси, которые и определяют свойства серебра:
Сплавы драгоценного металла широко применяются в промышленном производстве. К примеру, так называемое (или металл с пробой 999), добытое путем аффинажа. Такой металл отлично проводит тепло и электроток, а также обладает светоотражающим свойством, что позволяет использовать его для изготовления высокоточных зеркал. Серебро также входит в состав припоев, предназначенных для пайки элементов ювелирных изделий, швов и т. д. Металл также применяется в изготовлении серебряно-цинковых аккумуляторов и батарей. Аргентум широко применяется в медицине, а все благодаря его дезинфицирующим свойствам, к примеру, серебро эффективно дезинфицирует воду. Если человек желает приобрести качественные изделия из серебра, он должен делать покупку в ювелирном салоне или магазине, в котором реализуется сертифицированный товар. Не рекомендуется покупать драгоценные украшения у частных лиц, так как в таком случае существует высокий риск приобретения подделки.
Выбор Редакции 
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||